Comment fonctionne exactement un différentiel?

Je comprends que le différentiel (ou "diff") est la chose qui permet à l'arbre de transmission de transférer sa vitesse de rotation à l'essieu avant ou arrière afin de déplacer la voiture. Pour autant que je sache, le diff est la partie qui permet également à chaque roue de tourner indépendamment les unes des autres, afin de ne pas faire glisser le pneu extérieur dans un virage, ce qui augmenterait l'usure des pneus et diminuerait la consommation de carburant.

• Comment fonctionne exactement un différentiel?

• Comment le diff permet-il à chaque roue de tourner à des vitesses différentes?

• Comment certaines voitures sont-elles capables d'ajuster dynamiquement la quantité de puissance à chaque roue (dans des systèmes plus high-tech)?

Qu'est-ce qu'un différentiel?

• Le travail d'un différentiel est de compenser les différences. Plus précisément les différences de vitesse de roue lors des virages. Par exemple, imaginez prendre un coin. Votre roue intérieure a une distance à parcourir plus courte que la roue extérieure lorsque vous faites le tour du coin. Cela signifie que votre roue extérieure doit tourner plus vite pour suivre le rythme de la roue intérieure.
• Le différentiel permet aux roues de tourner à différentes vitesses tout en fournissant de la puissance. Sans différentiel, les pneus frottaient et sautaient le long de la chaussée pendant les virages.

Principe de fonctionnement:

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• Le couple est fourni par le moteur, via la transmission, à un arbre de transmission, qui va à l'unité d'entraînement finale qui contient le différentiel.

• Un pignon conique en spirale prend son entraînement à l'extrémité de l'arbre d'hélice et est enfermé dans le logement de l'unité d'entraînement finale. Cela engrène avec la grande couronne dentée conique, connue sous le nom de couronne.

• La couronne et le pignon peuvent engrener dans une orientation hypoïde, non représentée. L'engrenage de la couronne est fixé au support différentiel ou à la cage, qui contient les roues ou engrenages `` soleil '' et `` planète '', qui sont un groupe de quatre engrenages coniques opposés dans le plan perpendiculaire, de sorte que chaque engrenage conique engrène avec deux voisins, et tourne à l'opposé du troisième, avec lequel il fait face et ne s'engrène pas.

• Les deux engrenages de la roue solaire sont alignés sur le même axe que l'engrenage de la couronne et entraînent les demi-arbres d'essieu reliés aux roues motrices du véhicule. Les deux autres satellites sont alignés sur un axe perpendiculaire qui change d'orientation avec la rotation de la couronne dentée.

Fondamentalement, quelle que soit l'expérience des roues, les engrenages planétaires qui leur correspondent compenseront cela.

La capacité d'un diff à envoyer différentes quantités de puissance à la demande à une roue individuelle est appelée vectorisation de couple.

Ils ont généralement un actionneur électrique attaché à l'ensemble diff pour aider à la répartition du couple

Pour des informations plus avancées sur la vectorisation du couple, cette vidéo vous sera utile.

Informations complémentaires sur vectorisation couple se trouve dans cette bonne question Comment fonctionne diff couple

/mechanics//a/25370/12697 Couvre l'agencement physique des engrenages dans un différentiel de base. La clé pour comprendre un différentiel est de comprendre comment ces engrenages se comportent dans différents scénarios.

La disposition des engrenages signifie que par rapport à la couronne, les deux demi-arbres sont contraints de tourner par des montants égaux et opposés.

En regardant de l'extérieur du différentiel, cela signifie que la vitesse moyenne des deux demi-arbres doit être égale à la vitesse à laquelle la couronne tourne. Ainsi, lorsque le moteur tourne l'arbre de transmission, au moins une des roues doit tourner.

Nous constatons également que si le différentiel est sans frottement, le couple délivré aux deux roues doit être le même, car toute différence de couple entraînerait une modification de la vitesse à l'intérieur du différentiel.

Si les deux roues motrices ont une bonne adhérence, le différentiel de base fonctionne très bien pour transférer la puissance à la route tout en permettant aux roues motrices de tourner à différentes vitesses.

Le même principe peut être étendu à plus de roues, par exemple un véhicule à 4 roues motrices aura généralement trois différentiels, un au centre pour les différences entre l'avant et l'arrière, puis les différentiels avant et arrière pour les différences de vitesse entre la gauche et la droite de chaque extrémité .

Si une roue perd de l'adhérence, la roue qui perd de l'adhérence tournera librement car le couple fourni aux roues est le même, très peu de puissance sera fournie à la ou aux roues qui ont encore de l'adhérence.

Ainsi, dans les voitures de performance, les systèmes sont conçus pour détecter des niveaux de glissement excessivement élevés et les limiter soit par les freins des voitures, soit par des mécanismes supplémentaires dans le differntial. Il existe également des types de différentiels plus complexes qui ont des caractéristiques de couple VS de vitesse différentes.

La perte de traction sur votre véhicule à 4 roues motrices lorsque l'une des roues glisse, vainc en quelque sorte l'objectif d'avoir 4 roues motrices. Les vieux véhicules tout-terrain délabrés utilisaient souvent des mécanismes bruts pour bloquer les différentiels lors de la conduite hors route. Les véhicules tout-terrain plus modernes ont souvent des systèmes plus sophistiqués similaires à ceux des voitures de performance.